(57)【要約】圧縮機停止動作を開始すること（３０２）と、停止条件を記録すること（３０４）と、記録された停止条件に基づいて１つまたは複数の再始動特性を計算すること（３０６）と、計算された再始動特性を１つまたは複数の圧縮機再始動安全限界と比較すること（３０８）と、計算された再始動特性が、再始動安全限界を満たさないときに、温度調節ポンプダウン動作を実行すること（３１０）と、計算された再始動特性が、再始動安全限界を満たすときに、圧縮機停止動作を完了すること（３１２）と、を含む、冷凍システムを動作させるシステム及び方法である。
2019529862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍システムを動作させる方法であって、
圧縮機停止動作を開始することと、
停止条件を記録することと、
前記記録された停止条件に基づいて、１つまたは複数の再始動特性を計算することと、
前記計算された再始動特性を１つまたは複数の圧縮機再始動安全限界と比較することと、
前記計算された再始動特性が、前記再始動安全限界を満たさないときに、温度調節ポンプダウン動作を実行することと、
前記計算された再始動特性が、前記再始動安全限界を満たすときに、前記圧縮機停止動作を完了することと、
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記停止条件が、前記冷凍システムの蒸発器への還気温度、前記冷凍システムにより冷却される容積への給気温度、または周囲空気温度のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１つまたは複数の前記計算された再始動特性が、静圧比、または予測される蒸発器／吸入静的飽和温度のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記静圧比が、周囲空気温度と前記冷凍システムの蒸発器への還気温度との関数である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記予測される蒸発器／吸入静的飽和温度が、前記冷凍システムの蒸発器における還気温度に基づく、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
１つまたは複数の前記計算された再始動特性が、計算された静圧比である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記再始動安全限界が、所定の静圧比限界であり、前記比較は、前記計算された静圧比が、前記所定の静圧比限界未満であるかどうかを判断することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
１つまたは複数の前記計算された再始動特性が、予測される蒸発器／吸入静的飽和温度である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記再始動安全限界が、所定の蒸発器／吸入静的飽和温度限界であり、前記比較は、前記予測される蒸発器／吸入静的飽和温度が、前記所定の蒸発器／吸入静的飽和温度限界未満であるかどうかを判断することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記温度調節動作が、（ｉ）蒸発器制御弁を閉じること、（ｉｉ）前記冷凍システムの圧縮機を通電状態で作動させること、（ｉｉｉ）ポンプダウン動作を実行すること、または（ｉｖ）吸入動作を実行すること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記温度調節動作の実行後、前記記録すること、前記計算すること、及び前記比較することを繰り返すことをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
圧縮機と、
蒸発器と、
前記圧縮機及び前記蒸発器を流体接続する流体経路と、
前記蒸発器へのまたは前記蒸発器からの流体流動を制御するように、前記流体経路に動作可能に接続される蒸発器制御弁と、
コントローラであって、
圧縮機停止動作を開始し、
停止条件を記録し、
前記記録された停止条件に基づいて１つまたは複数の再始動特性を計算し、
前記計算された再始動特性を１つまたは複数の圧縮機再始動安全限界と比較し、
前記計算された再始動特性が、前記再始動安全限界を満たさないときに、前記冷凍システムを制御して温度調節ポンプダウン動作を実行し、
前記計算された再始動特性が、前記再始動安全限界を満たすときに、前記圧縮機を制御して前記停止動作を完了するように構成される、
前記コントローラと、
を備える、冷凍システム。
【請求項１３】
前記停止条件が、前記冷凍システムの蒸発器への還気温度、前記冷凍システムにより冷却される容積への給気温度、または周囲空気温度のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
１つまたは複数の前記計算された再始動特性が、静圧比、または予測される蒸発器／吸入静的飽和温度のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記静圧比が、周囲空気温度と前記冷凍システムの蒸発器への還気温度との関数である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記予測される蒸発器／吸入静的飽和温度が、前記冷凍システムの蒸発器における還気温度に基づく、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
１つまたは複数の前記計算された再始動特性が、計算された静圧比であり、前記再始動安全限界が、所定の静圧比限界であり、前記比較は、前記計算された静圧比が、前記所定の静圧比限界未満であるかどうかを判断することを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
１つまたは複数の前記計算された再始動特性が、予測される蒸発器／吸入静的飽和温度であり、前記再始動安全限界が、所定の蒸発器／吸入静的飽和温度限界であり、前記比較は、前記予測される蒸発器／吸入静的飽和温度が、前記所定の蒸発器／吸入静的飽和温度限界未満であるかどうかを判断することを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１９】
前記温度調節動作が、（ｉ）蒸発器制御弁を閉じること、（ｉｉ）前記冷凍システムの圧縮機を通電状態で作動させること、（ｉｉｉ）ポンプダウン動作を実行すること、または（ｉｖ）吸入動作を実行すること、のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
前記圧縮機が、スクロール型圧縮機である、請求項１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、概して、輸送用冷凍ユニットに関し、より詳細には、再始動条件を改善して信頼性を支援するための、蒸発ポンプダウンサイクルを用いる冷凍ユニット及びシステムの制御及び動作に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な冷凍システムでは、過剰な圧縮機容量が負荷需要を超えるときに、コンテナまたは他の容積内で所望の温度を維持するために、圧縮機のオン−オフサイクルが繰り返され得る。スクロール型圧縮機の使用は、様々な利点をもたらしているが、オン−オフサイクル（例えば、停止及び再始動動作）が繰り返されることによって、スクロール型圧縮機に対する不利な負荷及び／または影響を生じ得る。その結果、そのような不利な影響（例えば、高密度の再始動条件）を最小化するように、スクロール型圧縮機の制御及び動作を改善することは、有利であり得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
１つの実施形態によれば、冷凍システムを動作させる方法が提供される。方法は、圧縮機停止動作を開始することと、停止条件を記録することと、記録された停止条件に基づいて１つまたは複数の再始動特性を計算することと、計算された再始動特性を１つまたは複数の圧縮機再始動安全限界と比較することと、計算された再始動特性が、再始動安全限界を満たさないときに、温度調節ポンプダウン動作を実行することと、計算された再始動特性が、再始動安全限界を満たすときに、圧縮機停止動作を完了することと、を含む。
【０００４】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、停止条件が、冷凍システムの蒸発器への還気温度、冷凍システムにより冷却される容積への給気温度、または周囲空気温度のうちの少なくとも１つを含むこと、を含んでもよい。
【０００５】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、１つまたは複数の計算された再始動特性が、静圧比、または予測される蒸発器／吸入静的飽和温度のうちの少なくとも１つを含むこと、を含んでもよい。
【０００６】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、静圧比が、周囲空気温度と冷凍システムの蒸発器への還気温度との関数であること、を含んでもよい。
【０００７】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、予測される蒸発器／吸入静的飽和温度は、冷凍システムの蒸発器における還気温度に基づくこと、を含んでもよい。
【０００８】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、１つまたは複数の計算された再始動特性が、計算された静圧比であること、を含んでもよい。
【０００９】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、再始動安全限界が、所定の静圧比限界であること、及び比較は、計算された静圧比が、所定の静圧比限界未満であるかどうかを判断することを含むこと、を含んでもよい。
【００１０】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、１つまたは複数の計算された再始動特性が、予測される蒸発器／吸入静的飽和温度であること、を含んでもよい。
【００１１】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、再始動安全限界が、所定の蒸発器／吸入静的飽和温度限界であること、及び比較は、予測される蒸発器／吸入静的飽和温度が、所定の蒸発器／吸入静的飽和温度限界未満であるかどうかを判断することを含むこと、を含んでもよい。
【００１２】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、温度調節動作が、（ｉ）蒸発器制御弁を閉じること、（ｉｉ）冷凍システムの圧縮機を通電状態で作動させること、（ｉｉｉ）ポンプダウン動作を実行すること、または（ｉｖ）吸入動作を実行すること、のうちの少なくとも１つを含むこと、を含んでもよい。
【００１３】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、方法のさらなる実施形態は、温度調節動作の実行後、記録すること、計算すること、及び比較することを繰り返すこと、を含んでもよい。
【００１４】
別の実施形態によれば、冷凍システムが提供される。システムは、圧縮機と、蒸発器と、圧縮機及び蒸発器を流体接続する流体経路と、蒸発器への流体流動を制御し、または蒸発器を形成するように、流体経路に動作可能に接続される蒸発器制御弁と、コントローラと、を含む。コントローラは、圧縮機停止動作を開始し、停止条件を記録し、記録された停止条件に基づいて１つまたは複数の再始動特性を計算し、計算された再始動特性を１つまたは複数の圧縮機再始動安全限界と比較し、計算された再始動特性が、再始動安全限界を満たさないときに、冷凍システムを制御して温度調節ポンプダウン動作を実行し、計算された再始動特性が、再始動安全限界を満たすときに、圧縮機を制御して停止動作を完了するように構成される。
【００１５】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、システムのさらなる実施形態は、停止条件が、冷凍システムの蒸発器への還気温度、冷凍システムにより冷却される容積への給気温度、または周囲空気温度のうちの少なくとも１つを含むこと、を含んでもよい。
【００１６】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、システムのさらなる実施形態は、１つまたは複数の計算された再始動特性が、静圧比、または予測される蒸発器／吸入静的飽和温度のうちの少なくとも１つを含むこと、を含んでもよい。
【００１７】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、システムのさらなる実施形態は、静圧比が、周囲空気温度と冷凍システムの蒸発器への還気温度との関数であること、を含んでもよい。
【００１８】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、システムのさらなる実施形態は、予測される蒸発器／吸入静的飽和温度が、冷凍システムの蒸発器における還気温度に基づくこと、を含んでもよい。
【００１９】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、システムのさらなる実施形態は、１つまたは複数の計算された再始動特性が、計算された静圧比であり、再始動安全限界が、所定の静圧比限界であり、比較は、計算された静圧比が、所定の静圧比限界未満であるかどうかを判断することを含むこと、を含んでもよい。
【００２０】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、システムのさらなる実施形態は、１つまたは複数の計算された再始動特性が、予測される蒸発器／吸入静的飽和温度であり、再始動安全限界が、所定の蒸発器／吸入静的飽和温度限界であり、比較は、予測される蒸発器／吸入静的飽和温度が、所定の蒸発器／吸入静的飽和温度限界未満であるかどうかを判断することを含むこと、を含んでもよい。
【００２１】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、システムのさらなる実施形態は、温度調節動作が、（ｉ）蒸発器制御弁を閉じること、（ｉｉ）冷凍システムの圧縮機を通電状態で作動させること、（ｉｉｉ）ポンプダウン動作を実行すること、または（ｉｖ）吸入動作を実行すること、のうちの少なくとも１つを含むこと、を含んでもよい。
【００２２】
本明細書で説明される特徴のうちの１つもしくは複数に加えて、または代替として、システムのさらなる実施形態は、圧縮機が、スクロール型圧縮機であること、を含んでもよい。
【００２３】
本開示の実施形態の技術的効果は、冷凍システムが、ユニット寿命に影響を及ぼすことからストレス及び不利な負荷を最小化するための制御パラメータ及び動作を有することを含む。さらなる技術的効果は、システムの条件が次の再始動動作のために最適化され得るように、圧縮機停止動作中に圧力調整が実行される、冷凍システムのためのコントローラ及びその動作を含む。
【００２４】
前述の特徴及び要素は、明示的に特段の指示がない限り、非排他的に多様な組み合わせで結合されてもよい。これらの特徴及び要素、ならびにそれらの動作は、以下の説明及び添付図面に照らしてより明らかとなるであろう。一方、以下の説明及び図面は、本質的には例示的及び説明的であり、ならびに非限定的であるように意図されると理解されるべきである。
【００２５】
主題は、明細書の結論において特に指摘され、明確に主張される。本開示の前述及びその他の特徴、ならびに利点は、添付図面と併せて得られる以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本開示の例としての実施形態による、冷凍システムの概略図である。
【図２】本開示の例としての実施形態による、別の冷凍システムの概略図である。
【図３】本開示の非限定的な実施形態による、冷凍ユニットを制御するためのフロープロセスである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本明細書に示され説明されるように、本開示の多様な特徴が、提示される。多様な実施形態は、同一または類似の特徴を有してもよく、したがって、同一または類似の特徴は、特徴が示される図を示す異なる最初の番号によって始まるほかは同一の参照番号でラベル付けされ得る。したがって、例えば、図Ｘにおいて示される要素「ａ」は、「Ｘａ」とラベル付けされてもよく、図Ｚ内の類似の特徴は、「Ｚａ」とラベル付けされてもよい。類似の参照番号は、包括的な意味で使用され得るが、当業者には当然のことながら、多様な実施形態が説明され、多様な特徴が、変更、改変、修正などを含んでもよく、明示的に記載されているか否か、当業者には当然のことであろう。
【００２８】
図１は、例としての実施形態による、冷凍システムの概略図である。冷凍システム１００は、流路１０８によって流体接続される、圧縮機１０２、凝縮器１０４、及び蒸発器１０６を含む。凝縮器１０４と蒸発器１０６との間に位置するのは、電子弁組立体１１０である。冷却剤または冷媒などの流路１０８内の流体の流れは、電子弁組立体１１０によって制御され得る。凝縮器１０４及び蒸発器１０６は、１つまたは複数のファンを含んでもよい。いくつかの実施形態では、蒸発器１０６のファンは、高速ファンであってもよい。
【００２９】
いくつかの冷凍システム構成では、圧縮機１０２は、例えば、スクロールラップのデジタル調節、または吸入ガス絞り弁を介した吸入ガス調節により調節され得る、スクロール型圧縮機であってもよい。このようなスクロール型圧縮機は、高密度圧縮機が、より高い飽和蒸発温度の結果として始動することに起因して、ストレスを、または故障ですら受けやすいことがある。スクロール型圧縮機は、超過容量に起因して、サイクル（オン／オフ）が繰り返されやすい場合がある。スクロール型圧縮機を有する冷凍システムによって冷却されるべきボックスコンテナが取り付けられるとき、ボックスコンテナの温度に基づく様々な密度再始動条件が、存在してもよい。当業者には当然のことながら、スクロール型圧縮機は、スクロール型圧縮機（例えば、固定スクロール、環状スクロールなど）であってもよい。
【００３０】
電子弁組立体１１０は、流路１０８に沿って蒸発器１０６の入口側１１４において弁１１２を含む。弁１１２は、蒸発器１０６への流体の流れを計量する。弁１１２は、電子膨張弁であってもよい。電子弁組立体１１０は、また、流体特性（例えば、温度、圧力など）をモニタリングするように構成される、本技術分野において既知の１つまたは複数のセンサを含んでもよい。流体が、所定の温度より低いと感知される場合、弁１１２は、蒸発器１０６が過冷却となることを防止するために閉じられる。他の実施形態では、弁は、本技術分野において既知のように、低過熱が検出されるときに、蒸発器１０６及び圧縮機１０２の浸水を防止するように構成されてもよい。代替的には、弁１０６は、（例えば、過熱が高いときに）適度に開いてもよい。さらに、図１に示されるように、蒸発器ヒータ１２０は、蒸発器１０６に熱接続されてもよく、蒸発器１０６の過冷却を防止するように構成されてもよい。
【００３１】
電子弁組立体１１０は、凝縮器１０４と蒸発器１０６との間に位置してもよく、即ち、流路１０８に沿って蒸発器１０６の入口側１１４に位置してもよい。電子弁組立体１１０は、１つまたは複数の弁センサ１１６を含んでもよい。本技術分野において既知のように、電子膨張弁１１２は、直接膨張蒸発器（例えば、蒸発器１０６）に入る冷媒の流れを制御するように動作する。電子膨張弁１１２は、電子コントローラ１２４によって制御される。当業者には既知の通り、小型モータが、電子膨張弁１１２の弁口を開閉するために使用され得る。いくつかの構成では、モータは、ステップまたはステッパモータであり、それは、連続的に回転しなくともよい。電子コントローラ１２４（または、専用モータ電子コントローラ）は、モータを制御して、電子コントローラ１２４によってモータに送信される各信号に対し、旋回の一部分を回転させ得る。ステップモータは、歯車列によって駆動され、歯車列は、冷媒が流れる弁口内のピンに位置する。したがって、流体流動は、電子膨張弁１１２の動作及び制御によって制御され得る。
【００３２】
電子コントローラ１２４は、冷凍システム１００の様々な態様をモニタリングするように構成される、１つまたは複数のセンサ１２６〜１３４と通信関係にあってもよい。例えば、１つまたは複数のボックスセンサ１２６は、冷凍システム１００によって冷却される容積内に位置してもよく、ボックスの温度、圧力などをモニタリングするように構成されてもよい。圧縮機入口センサ１２８及び圧縮機出口センサ１３０は、圧縮機１０２に対して流路１０８に沿って構成されてもよい。さらに、凝縮器センサ１３２は、凝縮器１０４内に構成されてもよく、蒸発器センサ１３４は、蒸発器１０６内に構成されてもよい。凝縮器センサ１３２及び蒸発器センサ１３４は、それぞれの凝縮器１０４及び蒸発器１０６を通過する空気をモニタリングするように構成されてもよい。空気は、それぞれのファン１３６、１３６によって、凝縮器１０４及び蒸発器１０６を経て吹き出され、または引き出されてもよい。凝縮器ファン１３６は、周囲空気または還気を引き込み、それが凝縮器１０４を通過するときに流路１０８上にそれを向けてもよい。同様に、蒸発器ファン１３８は、例えば、ボックス空気を引き込み、それが蒸発器１０６を通過するときに流路１０８上にそれを向けてもよい。
【００３３】
様々なセンサ１２６〜１３４が、冷凍システム１００及び／またはそれによって冷却される容積の様々な態様をモニタリングするために使用されてもよい。上述のように、センサ１１６、１２６〜１３４は、フィードバック及びモニタリングケイパビリティを電子コントローラ１２４に提供するために使用されてもよい。このようにして、電子コントローラ１２４は、本明細書で説明される実施形態に従って冷凍システム１００を制御するために使用されてもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態では、電子弁組立体１１０は、本技術分野において既知の、吸入調節弁と置換または代用されてもよい。代替的には、いくつかの実施形態では、冷凍システム１００は、電子膨張弁（複数可）、吸入調節弁（複数可）、及び／または本技術分野において既知の他の弁を含んでもよい。
【００３５】
例えば、図２を参照すると、図１の冷凍システム１００に類似の冷凍システム２００が、概略的に示される。冷凍システム２００は、類似の態様及びコンポーネントを含み、したがって、同一または類似の特徴は、再度ラベル付けされず、または説明されない。図２の実施形態では、冷凍システム２００は、吸入調節弁である電子弁組立体２１０を含む。吸入調節弁２１０は、電子コントローラ２２４によって動作可能に制御され、蒸発器２０６から流れを下って流路２０８に沿って構成される。電子コントローラ２２４は、本明細書で説明される動作を実行して、吸入調節弁２１０を制御するように構成されてもよい。当業者には当然のことながら、このような構成は、熱膨張弁及び／または他のコンポーネントなどの追加の特徴及びコンポーネントを含んでもよく、それらは、簡略化のため図示されない。
【００３６】
当業者は、図１〜２に示される概略及び構成が、冷凍ユニット／システムの単なる実施例であり、限定であることを意図するものではないことを理解するであろう。例えば、他のコンポーネントまたは構成が、本開示の範囲から逸脱しても可能である。例えば、冷凍システムは、本開示の範囲から逸脱することなく、コントローラ、受信機、フィルタ、乾燥器、追加の弁、熱交換器、センサ、インジケータなどを含んでもよい。さらに、いくつかの実施形態では、冷凍システムは、電子弁組立体１１０及び電子弁組立体２１０などのように、図１及び図２両方からの特徴を含んでもよい。
【００３７】
スクロール型圧縮機の部品寿命に対処するために、本明細書で提供される実施形態は、スクロール型圧縮機に対してストレスをあまりもたらさない、低密度の再始動条件を推進する遮断サイクルを対象とする。即ち、制御システム及び動作は、スクロール型圧縮機を含む冷凍システムに対して有利な再始動条件を確立するように、本開示に従って実行され得る。上述した、及び本技術分野において既知の電子弁組立体は、所望の条件を達成するために、ポンプダウン動作を実行するように制御されてもよい。例えば、電子膨張弁を使用するときに、ポンプダウン動作は、蒸発器において所望の条件を達成するために実行されてもよく、または吸入調節弁は、圧縮機を所望の条件までポンプダウンするために使用されてもよい。このように、本明細書で使用される電子弁組立体は、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な種類の電子弁を含んでもよく、冷凍システムを通して流路に沿った様々な場所に位置してもよい。
【００３８】
本開示の多様な実施形態によれば、電子弁組立体（例えば、電子膨張弁、吸入調節弁など）は、次の圧縮機再始動条件（例えば、オンサイクル中）のために冷媒密度をより低くより望ましい状態に変更するために、圧縮機停止動作において、または圧縮機停止動作中（例えば、オフサイクル中）に制御されたポンプダウンを実行するように制御され、または利用される。例えば、１つの非限定的な実施例では、電子弁組立体は、圧縮機を作動させ、停止前に過冷却を実行して、閉じられる。このように閉じることによって、冷媒のいくらかを蒸発器の外にポンプで吸い出し、例えば、典型的には３０°Ｆ（−１．１１°Ｃ）ボックスセットポイントについて観測される値まで、冷媒の密度を低下させる。堅固な蒸発器制御弁及び圧縮機を用いて、より望ましい低密度条件が、次の圧縮機再始動のためのオフサイクル中に維持されてもよい。その結果、望ましくないスクロールセット運動または不安定性が、最小化され得る。
【００３９】
ここで図３を参照すると、本開示の非限定的な実施形態による、冷凍システム、特に電子弁組立体を制御するためのフロープロセス３００が、示される。フロープロセス３００は、１つまたは複数の冷凍システムコントローラを用いて実行され得る。コントローラ（複数可）は、本明細書で説明されるフロープロセスを実行するために必要な情報及びデータがそこに提供され得るように、様々なセンサ、アクチュエータ、電気システムなどに動作可能に接続され得る。さらに、コントローラ（複数可）は、当業者には当然のことながら、プロセッサ、メモリ、及び他のコンポーネントを含み得る。フロープロセス３００は、上述のような冷凍システム、及び／またはそれに対する変形とともに使用されてもよい。
【００４０】
ブロック３０２において、冷凍システムは、圧縮機停止動作を開始する。コントローラが、圧縮機停止を必要とする様々な所定の条件のうちの１つまたは複数を検出すると、圧縮機停止動作が、コントローラによって開始されてもよい。例えば、圧縮機停止は、コンテナボックスの内部温度または解凍動作の実行に基づいて開始されてもよい。
【００４１】
ブロック３０４において、コントローラは、停止動作が開始される時点での冷凍システム及びコンテナの停止条件を記録する。停止条件は、蒸発器への還気温度、コンテナへの給気温度、及び周囲空気温度を含んでもよいが、これらに限定されない。当業者には当然のことながら、蒸発器への還気温度は、冷凍システムによって冷却されているコンテナの空気温度の最も正確な標識（例えば、冷却動作中にコンテナから冷凍ユニット内に引き込まれる空気）である。コンテナへの給気温度は、冷凍ユニットから冷却されるべきコンテナ内へ供給される空気の温度である。周囲空気温度は、コンテナ外部の空気温度（例えば、熱交換または還気との混合のために冷凍システム内へ引き込まれる空気）である。
【００４２】
ブロック３０６において、コントローラは、記録された停止条件に基づいて、再始動特性を計算する。即ち、コントローラは、次の再始動動作（例えば、開始された現在の停止後に発生する再始動）において発生する特性を判断または予測するために、停止条件情報及び測定値を取る。再始動特性は、静圧比、及び予測される蒸発器／吸入静的飽和温度を含み得るが、これらに限定されない。
【００４３】
静圧比は、周囲空気温度と蒸発器への還気温度との関数である。静圧比は、冷凍システムが次の再始動条件にある、予測される圧力比である。予測される蒸発器／吸入飽和温度は、蒸発器における還気温度に基づく。予測される蒸発器／吸入静的飽和温度は、停止時の還気温度に基づいて、蒸発器及び／または吸入圧力が次の再始動条件においてどのようになり得るかの標識である。当業者には当然のことながら、典型的な圧縮機停止イベントから再始動イベントまで、コンテナ内の内部温度に非常に小さな変化があり得る。その結果、蒸発器コイル内の冷媒混合物の飽和温度及び密度は、コンテナ内の温度を超えないこととなる。
【００４４】
ブロック３０８において、コントローラは、計算された再始動特性（ブロック３０６において取得される）を１つまたは複数の圧縮機再始動安全限界と比較する。圧縮機再始動安全限界は、使用されている特定の冷凍システムに基づいて、コンテナ内で冷却されるべき貨物に基づいて、予期される周囲の条件（例えば、天気または他の不確定要素が考慮され得るようなコンテナの輸送及び／または保管）に基づいて、事前定義または選択されてもよい。再始動安全限界は、圧縮機に損傷を与え、またはシステムに対して不必要な負荷もしくはストレスを加えることがある条件では、圧縮機の再始動が試みられないことを保証するように、事前定義される。再始動安全限界は、当業者によって容易に理解され、圧縮機構成、ボックス条件、製品または貨物条件及び／または要件、空気温度、空気密度、周囲または環境（例えば、外部）条件などに依存し得る。
【００４５】
例えば、いくつかの構成では、ブロック３０８において実行される比較は、ブロック３０６において計算された静圧比が、所定の静圧比限界未満であるかどうかのチェックであってもよい。他の構成では、計算された蒸発器／吸入静的飽和温度が、所定の蒸発器／吸入飽和温度限界よりも大きいかどうか、チェックが行われてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、上述したチェック／比較の両方が行われてもよい。他の種類の再始動安全限界は、本技術分野において既知のように、ブロック３０８において予め設定され、または事前決定及び比較されてもよく、上述した比較は、実施例としてのみ提供される。
【００４６】
ブロック３０８での比較に基づいて、コントローラは、様々なアクションのうちの１つを実行するように決定を行う。比較は、次の再始動動作が、再始動において圧縮機に過度に負荷をかけない、損傷を与えない、または悪影響を及ぼさないことを保証するために行われる。
【００４７】
例えば、コントローラが、計算された再始動特性のうちの１つまたは複数が、圧縮機再始動安全限界（複数可）を満たさないと判断する場合、コントローラは、ブロック３１０の動作を実行してもよい。特定の計算された再始動特性の失敗標識が、特定の安全限界条件に依存していてもよい。例えば、安全限界が、下限または下側閾値である場合、故障、摩滅、疲労、または損傷は、特定の計算された特性が限界または閾値より高いことの結果であり得る。同様に、安全限界が、上限または上側閾値である場合、故障、摩滅、疲労、または損傷は、特定の計算された特性が上限または上側閾値より低いことの結果であり得る。
【００４８】
安全限界（複数可）を満たすことができないとブロック３０８において判断される場合、フロープロセスは、ブロック３１０へ続く。ブロック３１０において、コントローラは、電子膨張弁または吸入調節弁などの電子弁組立体を閉じるように制御し、温度調節制御が、通電状態において圧縮機を用いて実行される。即ち、適当な条件が満たされない場合、圧縮機は停止されず、むしろさらなる温度制御が実行される。即ち、システムは、所望の、または適当な条件が満たされるまで、圧縮機を調節し続けるように構成される。このような調節は、圧縮機のオン／オフサイクル、及び／または圧縮機の絞りを含んでもよい。
【００４９】
温度調節は、主体的に蒸発器制御弁（例えば、電子膨張弁、吸入調節弁など）を閉じること、圧縮機を作動させること、蒸発器の圧力をモニタリングすること、及び蒸発器の圧力を所望のレベルまで下げることを含んでもよい。蒸発器制御弁を主体的に閉じることによって、冷媒は、ポンプダウン動作及び／または吸入動作を通して排出され得る。その結果、ミニポンプダウン動作が、次の再始動動作を予期して、冷凍システム内の圧力を予め調整するために実行されてもよい。
【００５０】
ブロック３１０において温度調節が実行された後、フロープロセスはブロック３０４に戻り、そこで新たな停止条件が記録される。即ち、温度調節動作は、停止条件パラメータ（例えば、蒸発器への還気温度、コンテナへの給気温度、及び周囲空気温度）のうちの１つまたは複数を変更することとなる。フロープロセスは、次いで、新たに達成された停止条件に基づいて、再始動特性の再計算を繰り返し（ブロック３０６）、次いで、再度比較が行われる（ブロック３０８）。このようなプロセスは、計算された再始動特性（複数可）が再始動安全限界（複数可）の範囲内となるまで繰り返されてもよい。
【００５１】
計算された再始動特性が、再始動安全限界の範囲内にあるとコントローラが判断すると（ブロック３０８において）、フロープロセスは、ブロック３１２に続く。ブロック３１２において、圧縮機停止動作が完了し、圧縮機は、オフにされる。圧縮機停止動作の間、ブロック３１０またはブロック３１２のいずれかにおいて、フロープロセス３００が開始する時の条件に依存して、蒸発器制御弁が閉じられる。
【００５２】
有利なこととして、本明細書で説明される実施形態は、信頼性及び製品寿命が改善された冷凍システムを提供する。例えば、本明細書で提供される実施形態は、オン／オフサイクルが、冷凍システムのスクロール型圧縮機に比較的低い影響を及ぼす結果となり得るように、最適な再始動条件で制御された圧縮機再始動をもたらす。例えば、流体密度が、スクロール型圧縮機の損傷及び／または故障を減少させ得る。さらに、有利なこととして、本明細書で提供される実施形態は、本明細書で説明される圧縮機を組み込む冷凍ユニットによって採用されるものと関連する、高い運動プロファイルの再始動の回数を減少させ得る。
【００５３】
用語「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び説明の文脈における（特に、以下の特許請求の範囲の文脈における）同様の言及の使用は、明細書においてそうでないと示され、または文脈によって具体的に否定されない限り、単数及び複数の両方を含むように解釈されるべきである。量に関連して使用される「約」という修飾語句は、述べられた値を含み、文脈において規定される意味を有する（例えば、それは、特定の量の測定値と関連する誤差の度合いを含む）。本明細書に開示される全ての範囲は、終点を含み、終点は、独立して互いに組み合わせることができる。
【００５４】
本開示は、限定された数の実施形態のみに関連して詳細に説明されているが、本開示は、そのような開示された実施形態に限定されないと、容易に理解されるべきである。むしろ、本開示は、これまで説明されないが本開示の趣旨及び範囲と同程度である、任意の数の変形、改変、代用、組み合わせ、部分的組み合わせ、または等価な配列を組み込むように修正され得る。さらに、本開示の多様な実施形態が説明されている一方、本開示の態様が、説明される実施形態のうちのいくつかのみを含み得ると理解されるべきである。
【００５５】
例えば、冷凍システムのただ１つの簡単な構成が示され、説明されているが、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく、他のコンポーネント及び／または特徴がシステムに追加され得ると理解するであろう。さらに、コンポーネントの構成は、本開示の範囲から逸脱することなく使用されてもよい。さらに、ステップ及び／またはタイムラインの特定の順序で説明されているが、当業者であれば、これらが単なる実施例であり、プロセスは、プロセスを採用する必要性及び構成に依存して変更され得ると理解するであろう。
【００５６】
したがって、本開示は、前述の説明によって限定されるものとして見られるべきではなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
2019529862.tif 000003
【図２】
2019529862.tif 000004
【図３】
2019529862.tif 000005
【国際調査報告】
2019529862.tif 000006
2019529862.tif 000007